Dauerhaftigkeit und Gebrauchstauglichkeit Inhaltsverzeichnis Dauerhaftigkeit nach DIN 1045-1... 2 Expositionsklassenzuordnung (DIN 1045-1)... 4 Ermittlung der Dauerhaftigkeitsanforderungen (DIN 1045-1)... 5 Gebrauchstauglichkeit - Ermittlung von Kriechzahl und Schwindmaß... 6 Dauerhaftigkeit und Gebrauchstauglichkeit 1
Dauerhaftigkeit nach DIN 1045-1 Die Dauerhaftigkeit nach DIN 1045-1 wird durch die - Einhaltung der Mindestfestigkeit des Betons, - von Mindestbetondeckung und Vorhaltemaß, - weiteren Parametern, die sich aus der Anforderungsklasse ergeben, wie z.b. die zulässige Rissbreite, sichergestellt. Wesentlich hierfür ist die Zuordnung des Bauteiles zu Expositionsklassen, die differenziert für jede Bauteilseite erfolgen kann (obere und untere Seite bei horizontalen-, linke und rechte Seite bei vertikalen Bauteilen). Aus den Expositionsklassen werden die Dauerhaftigkeitsanforderungen ermittelt. Innerhalb des Expositionsklassen-Dialoges können diese Anforderungen modifiziert und durch bestimmte Bauteileigenschaften beeinflusst werden. Über den Button gelangen Sie in den Dialog der Expositionsklassenzuordnung für die entsprechende Bauteilseite. 2 F+L - Statik und Tragwerksplanung
Luftporenbeton Erdfeuchter Beton Zuschlag für Verschleiß Oberflächenbehandlung dg langsam erhärtender Beton dp db Unterseite=Oberseite ds c gew.anf.kl. zul wk Ermöglicht für bestimmte Expositionsklassen geringere Mindestbetonfestigkeiten (Tab.3 Fußnote c,e). Ermöglicht für Expositionsklasse XF4 eine geringere Mindestbetonfestigkeit (Tab.3 Fußnote g). Reduzierung der Mindestbetondeckung bei Verschleißbeanspruchung, wenn nach 6.3 (7) die Zuschlagstoffe besonderen Anforderungen für Verschleiß nach DIN 1045-2 genügen. Ermöglicht für Expositionsklasse XM2 eine geringere Mindestbetonfestigkeit (Tab.3 Fußnote h). Durchmesser des Größtkornes der leichten Körnung. Bei Leichtbeton ist das Größtkorn der leichten Körnung ein zusätzliches Kriterium für die Mindestbetondeckung (6.3 (6)). (nach EN 206-1 mit r < 0,3) ermöglicht in den Expositionsklassen XF2, XF3, XA2, XS2 und XD2 die Reduzierung der Mindestfestigkeit des Betons um eine Klasse. Bei Spannbeton mit sofortigem Verbund ist der Nenndurchmesser der Litze dp ein zusätzliches Kriterium für die Mindestbetondeckung (6.3 (6)). Der Bügeldurchmesser db geht in die Ermittlung des erforderlichen Bewehrungsabstandes ein. Bei vielen Bauteilen sind beide Seiten identisch, wodurch sich die weitere Eingabe vereinfacht. Der Durchmesser Betonstahl ds der entsprechenden Seite ist ein Kriterium für die Mindestbetondeckung (6.3 (4)) und geht in die Ermittlung des erforderlichen Bewehrungsabstandes ein. Differenzmaß zum Vorhaltemaß der entsprechenden Seite - nach 6.3 (9) Abzugswert (<0) bei entspr. Qualitätskontrolle - nach 6.3 (10) Zuschlag (>0) bei Schüttung gegen unebene Flächen oder besonderer architektonischer Gestaltung. Gewählte Anforderungsklasse, die größer oder gleich der sich aus den Expositionsklassen ergebenden Anforderungsklasse sein muss. Ergibt sich durch Änderung der Expositionsklassen eine größere Anforderungsklasse als die gewählte, wird die gewählte Anforderungsklasse entsprechend erhöht. Gewählte zulässige Rissbreite, die kleiner oder gleich der Riss-breite sein muss, die sich aus der gewählten Anforderungsklasse ergibt. Ergibt sich durch Änderung der Expositionsklassen oder der gewählten Anforderungsklasse eine kleinere zulässige Rissbreite, wird die gewählte zulässige Rissbreite entsprechend reduziert. Dauerhaftigkeit und Gebrauchstauglichkeit 3
Expositionsklassenzuordnung (DIN 1045-1) Für jedes Bauteil bzw. jede Bauteilseite sind alle in Frage kommenden Expositionsklassen anzugeben. Aus deren Kombination werden die Anforderungen zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit ermittelt. Die Anforderungsklassen XD und XC schließen sich gegenseitig aus. Für bewehrte Bauteile ist es nicht zulässig, in allen Kategorien von Expositionsklassen den Wert "kein Risiko" zuzuordnen! 4 F+L - Statik und Tragwerksplanung
Ermittlung der Dauerhaftigkeitsanforderungen (DIN 1045-1) Grundlage: DIN 1045-1 (2001-07) und 2. Berichtigung (2005-06) Mindestfestigkeit des Betons Die Mindestfestigkeit des Betons ergibt sich aus den ungünstigsten Expositionsklassen beider Seiten (bei Ortbetonergänzung der entsprechenden Seite) und ggf. aus der Bauart (6.2 (3) Stahlbetonverbundbau: > C20/25, Spannbeton nachträglicher bzw. ohne Verbund > C25/30, Spannbeton sofortiger Verbund > C30/37). Sie kann durch zusätzliche Betoneigenschaften wie Luftporenbeton, langsame Erhärtung bzw. erdfeuchten Beton reduziert werden (Tab. 3 Fußnoten c, e, f, g). Vorhaltemaß Das Vorhaltemaß ergibt sich je Bauteilseite aus den Expositionsklassen für Betonstahlkorrosion (Tab.4). Es kann nach 6.3 (9) bei entsprechender Qualitätskontrolle abgemindert werden bzw. muss nach 6.3 (9) bei Schüttung auf eine unebene Fläche erhöht werden. Mindestbetondeckung Die Mindestbetondeckung ergibt sich je Bauteilseite aus den Expositionsklassen für Betonstahlkorrosion (Tab.4). Nach Fußnote a darf cmin um 5 mm reduziert werden, wenn der gewählte Beton um mindestens 2 Festigkeitsklassen höher liegt als die Mindestfestigkeit infolge Bewehrungskorrosion (vgl. DBV Beispielsammlung Bd. 2, S.15-4). Ist jedoch nur die Expositionsklasse XC1 gewählt, so darf keine Reduzierung erfolgen. Bei Verschleißbeanspruchung erfolgt nach 6.3 (7) eine Erhöhung (Opferbeton), wenn die Zuschlagstoffe nicht besonderen Anforderungen für Verschleiß nach DIN 1045-2 genügen. Sie ist außerdem abhängig von der Bauart (Stahlbeton, Spannbeton), vom Durchmesser der Betonstahlbewehrung, ggf. dem Vergleichsdurchmesser eines Stabbündels, ggf. dem Nenndurchmesser des Spannstahles bei sofortigem Verbund bzw. dem Hüllrohrdurchmesser bei nachträglichem Verbund (6.3 (4).) Bei Leichtbeton ist sie außerdem abhängig vom Durchmesser des Größtkorns der leichten Gesteinskörnung (6.3 (6)). Bewehrungslage / cnom Längsbewehrung Die Betondeckung cnom,l ergibt sich je Bauteilseite aus dem Maximum von cmin,b + c + db (Bügel maßgebend) bzw. cmin,l + c. Der Abstand der Bewehrungslage ergibt sich aus cnom,l+ ds/2. ds: Durchmesser Betonstahl db: Durchmesser Bügel minc,l: Mindestbetondeckung Längsbewehrung minc,b: Mindestbetondeckung Bügel Anforderungsklasse Die Anforderungsklasse ergibt sich je Bauteilseite aus den Expositionsklassen für Bewehrungskorrosion entsprechend Tabelle19, kann aber vom Bauherren auch höher gefordert werden. Bei Spannbetonbauteilen ergibt sich aus der Anforderungsklasse das Erfordernis des Nachweises der Dekompression (Tabelle 18). Zulässige Rissbreite Die zulässige Rissbreite je Bauteilseite ergibt sich aus der Anforderungsklasse nach Tabelle 18, kann nach 11.2.1(6) z.b. für Wasserbehälter auch strenger gefordert sein. Dauerhaftigkeit und Gebrauchstauglichkeit 5
Gebrauchstauglichkeit - Ermittlung von Kriechzahl und Schwindmaß In diesem Dialog können die Kriechzahlen entsprechend den Randbedingungen berechnet oder vom Anwender vorgegeben werden. LU Luftfeuchte 40... 100 % T0 Belastungsbeginn 1... 10000 Tage Zement DIN 1045-1: Zementfestigkeitsklassen nach DAfStb H.525 Tab. H9.3 EC2 Italien. Zementtyp nach Anhang 1 ÖNorm B4700: Zementtyp nach B4750 Anhang C h0 wirksame Bauteildicke h0= 2 Ac / U Ac: Querschnittsfläche U: Umfang des Querschnittes, welcher der Austrocknung ausgesetzt ist Modus - Werte berechnen - Werte vorgeben ϕ(t0,t) Kriechzahl für t = mit Belastungsbeginn t0. DIN 1045-1: nach DAfStb H.525 S.58 ff. ÖNorm B4700: nach ÖNorm B4750 und Anhang C EC2 Italien: nach EC2 Anhang 1 εcs(t) Schwindmaß für t= DIN 1045-1: nach DAfStb H.525 S.65 ff. ÖNorm B4700: nach EC2 Anhang 1 EC2 Italien: nach EC2 Anhang 1 6 F+L - Statik und Tragwerksplanung